In-silico-Design für Metalle und Legierungen

Reine Metalle sind in der Regel zu weich für anspruchsvolle industrielle Anwendungen. Sie können stattdessen mit anderen Metallen kombiniert werden, um haltbarere Legierungsverbindungen zu generieren. In Materials Studio können neue Legierungen am Computer konstruiert werden (In-silico-Methode), um bestimmte Leistungskriterien zu erfüllen und ihr hochkomplexes Phasenverhalten vorherzusagen. Dies ist besonders wichtig bei der Entwicklung neuer Materialien für die generative Fertigung. Die während des Erstarrungsprozesses in der Flachbettsinterung gebildete Mikrostruktur reagiert sehr empfindlich auf die spezifischen Bedingungen des Pulverbetts. Die Mikrostruktur hat wiederum einen starken Einfluss auf die Leistung des gedruckten Teils. Mit den In-silico-Methoden können Forscher den enormen chemischen Raum erkunden, um neuartige Hochleistungslegierungen zu identifizieren und die Leistungsfähigkeit bestehender Legierungen zu verstehen.

Metalllegierungen-Additiv > Dassault Systèmes

Eine leistungsstarke Kombination

BIOVIA Materials Studio bietet in Kombination mit BIOVIA Pipeline Pilot eine Vielzahl von Methoden zur Identifizierung stabiler Zusammensetzungen von Mehrkomponentenlegierungen und zur Vorhersage ihrer entsprechenden Materialeigenschaften.

  • Anpassung der CALPHAD-Datenbanken mit folgendem Ergebnis:
    • Phasendiagramme
    • Erstarrung mithilfe von Simulationen der Phasenfeldmethode
  • Berechnung von Eigenschaften, die SIMULIA und andere Dassault Systèmes-Tools benötigen, um Simulationen wie die Homogenisierung von RVE-Modellierungen (Verhalten des repräsentativen Volumenelements) auszuführen

 

Legierungen

  • Vorschlagen stabiler Gitterstrukturen für Mehrkomponenten-Legierungen basierend auf ihrer Zusammensetzung
  • Berechnung der Materialeigenschaften für die Legierungen anhand quantenmechanischer Methoden in CASTEP, z. B. mechanische und elastische Eigenschaften, elastische Koeffizienten, elastische Moduli, thermische  Eigenschaften, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, Wärmekapazität, elektrische Eigenschaften, magnetisches Moment
  • Beurteilung der molekularen Wechselwirkungen zwischen Legierungsoberflächen und Beschichtungen
  • Erstellung von Clustererweiterungen für Mehrkomponentenlegierungen und Berechnung der Eigenschaften, um eine Vielzahl von Legierungskonfigurationen zu überprüfen
BIOVIA Metalle und Legierungen > Dassault Systèmes

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BIOVIA Materials Studio
Eine integrierte Modellierungsumgebung mit mehreren Skalierungsstufen
Materialwissenschaft und Ingenieurwesen
Förderung von Innovationen mit In-silico-Design
Polymere und Faserverbundwerkstoffe
Förderung des Designs moderner Faserverbundwerkstoffe und Polymere
Chemikalien und Katalysatoren
Stärkung der F&E von Chemikalien und Katalysatoren mit BIOVIA Materials Studio
Halbleiter
Charakterisierung der Grundlage elektronischer Eigenschaften
Batterien und Wasserstoff-Brennstoffzellen
Unterstützung der virtuellen Konstruktion von Batteriematerialien und Brennstoffzellen
Elektronik
Virtuelles Design von Photovoltaik und organischer Elektronik fördern
Verbrauchsgüter
Beschleunigung der Erforschung und Entwicklung von Verbrauchsgütern
Pharmazeutische Entwicklung
Beschleunigte pharmazeutische Entwicklung

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